DE3200194C2 - Process for burning solid fuel and firing device for carrying out the process - Google Patents

Process for burning solid fuel and firing device for carrying out the process

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Abstract

Ein Verfahren zum Betreiben einer Feuerungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß am Boden oder seitlich der Feuerkammer Düsen angeordnet sind, die mittels Druckluftimpulsen das am Boden angehäufte Brennmaterial auflockern, in Bewegung halten und leichte Teile wie Flugasche, Koksgrus oder Kohlestaub in eine benachbarte Brennkammer hinüber transportieren. Die Beaufschlagung einer jeden Brennkammer unterliegt einer Steuerung, welche aus den Anforderungen wie Wärmesollwert. Kohlesorte, Körnung u.a.m. eine Druckbeaufschlagung mit Druckluftstößen optimiert. Der Kohleeintrag geschieht selbsttätig über einen Fallschacht, der senkrecht in eine Brennkammer mündet, deren Querschnitt oval oder eiförmig ausgebildet ist, so daß der eingetragene Brennstoff auf die Luftbödenkästen fällt und dort weiterverarbeitet wird.A method for operating a furnace is characterized in that nozzles are arranged on the floor or to the side of the fire chamber, which use compressed air pulses to loosen the fuel accumulated on the floor, keep it moving and transport light parts such as fly ash, coke breeze or coal dust into an adjacent combustion chamber. The admission of each combustion chamber is subject to a control, which is based on the requirements such as the heat setpoint. Type of coal, grain size, etc., a pressurization with compressed air blasts optimized. The coal is introduced automatically via a chute which opens vertically into a combustion chamber, the cross-section of which is oval or egg-shaped, so that the fuel introduced falls onto the air floor boxes and is further processed there.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verfeuern fester Brennstoffe oberhalb eines als Feuerungsrost ausgebildeten Anströmbodens in mindestens einer Brennkammer, wobei die Schürung der Brennstoffe durch Druckluft erfolgt sowie auf eine Feuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for burning solid fuels above a furnace grate formed inflow base in at least one combustion chamber, the stoking of the fuels takes place by compressed air as well as on a furnace to carry out the process.

Zur Verfeuerung von festen Brennstoffen, wie z. B. Steinkohle, sind bisher Rostfeuerungen mit festen oder beweglichen Rosten sowie Wirbelschichtfeuerungen bekanntgeworden.For burning solid fuels, such as B. coal, are so far grate furnaces with fixed or movable grates as well as fluidized bed furnaces became known.

Bei Rostfeuerungen mit festen Rosten erweist sich die arbeitsintensive Handhabung als nachteilig. Sowohl die Brennstoffbeschickung als auch die Entaschung müssen bei dieser Feuerung manuell erfolgen. Feuerungen mit beweglichen Rosten können zwar voll mechanisiert betrieben werden, doch ist hierzu ein erheblicher apparativer Aufwand erforderlich. Hinzu kommt die hohe Verschleißanfälligkeit der bewegten Teile.In the case of grate furnaces with fixed grates, the labor-intensive handling proves to be disadvantageous. Both the Both fuel loading and ash removal must be carried out manually with this type of furnace. Firing with Movable grids can be operated fully mechanized, but this is a considerable one outlay in terms of equipment required. Added to this is the high susceptibility to wear of the moving parts.

Aus der CH-PS 2 82 301 ist eine Wanderrostfeuerung bekannt, bei der die Schürung mittels Druckluft erfolgt, bo wobei Menge und Pressung der zugeführten Druckluft zum Rostende hin zunehmen. Durch die eingeleitete Druckluft, die eine der Bewegungsrichtung des Wanderrostes entgegengerichtete Komponente hat, werden bereits in Verbrennung befindliche Brennstoffteilchen in den Feuerraum über dem vorderen Rostteil zurückgeschleudert, wodurch eine gleichmäßigere Belastung der einzelnen Feuerungszonen sowie ein besserer Ausbrand erreicht werden. Die o. g. Nachteile der Feuerungen mit beweglichen Rosten bleiben jedoch bestehen.From CH-PS 2 82 301 a traveling grate is known, in which the stoking takes place by means of compressed air, bo whereby the amount and pressure of the compressed air supplied increase towards the end of the grate. Through the initiated Compressed air, which has a component that is opposite to the direction of movement of the traveling grate, will be fuel particles already in combustion are thrown back into the combustion chamber above the front grate part, which results in a more even load on the individual combustion zones and better burnout can be achieved. The above However, the disadvantages of furnaces with movable grates remain.

Wirbelschichtfeuerungen befinden sich noch in der Entwicklung. Ihr Betrieb wirft insbesondere hinsichtlich der Regelung noch Probleme auf. Aufgrund der hohen Staubkonzentrationen im Rauchgas sind bei diesen Feuerungen zudem erhebliche Aufwendungen zur Einhaltung von Umweltschutzbedingungen nötig.Fluidized bed combustion is still under development. Your operation raises particular regarding the scheme still has problems. Due to the high dust concentrations in the flue gas, these Firings also require considerable expenditure to comply with environmental protection conditions.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach zu handhabendes und wirtschaftliches Verfahren zur Verfeuerung fester Brennstoffe zu entwickeln.The present invention is based on the object of an easy-to-use and economical one To develop processes for the combustion of solid fuels.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Druckluft in vorgegebenen Zeitintervallen stoßartig über den Anströmboden und/oder über seitlich in der Brennkammer angeordnete Verbrennungsluftzuführungen zugeführt wird.According to the invention, this object is achieved in a method of the type mentioned at the outset in that that the compressed air jerks over the inflow base and / or over at predetermined time intervals Combustion air supplies arranged laterally in the combustion chamber are supplied.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens können mehrere Brennkammern miteinander verbunden werden, wobei mittels der Druckluftstöße Asche und unverbrannter Brennstoff aus einer Brennkammer zunächst in eine nachfolgende Brennkammer gefördert werden.According to an advantageous development of the method, several combustion chambers can be connected to one another are connected, whereby by means of the compressed air blasts ash and unburned fuel from a combustion chamber are first conveyed into a subsequent combustion chamber.

Gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren wird der Brennstoff, im wesentlichen ist dies Braunkohle, bzw. backende oder auch nicht backende Steinkohle, mittels eines geeigneten Fördersystems, z. B. mechanisch mittels Transportschnecken oder auch pneumatisch, von oben in die Brennkammer eingespeist und dann über dem Anströmboden verfeuert Durch Druckluftstöße, die in regelmäßigen Abständen der Brennkammer zugeführt werden, erfolgt sowohl eine Auflockerung des Brennstoffbettes, also dessen Schürung, als auch die Entaschung, d. h. das Austragen der Verbrennungsrückstände aus der Brennkammer.According to the proposed method, the fuel, which is essentially lignite, or baking or non-baking coal, by means of a suitable conveyor system, e.g. B. mechanically by means of screw conveyors or pneumatically, fed into the combustion chamber from above and then via the inflow base is burned by blasts of compressed air, which at regular intervals of the combustion chamber are supplied, there is both a loosening of the fuel bed, i.e. its stoking, as well as the Ash removal, d. H. the discharge of the combustion residues from the combustion chamber.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit ohne die Anordnung bewegter Teile im Hochtemperaturbert'ich der Feuerung und ohne großen Regelaufwand die vollmechariisierte Verfeuerung fester Brennstoffe. The method according to the invention thus enables moving parts to be arranged in the high-temperature area the firing and the fully mechanized firing of solid fuels with little control effort.

Darüber hinaus eignet es sich insbesondere auch zur Verfeuerung von backenden Feststoffen, wie z. B. von backenden Steinkohlen. Durch die Druckluftstöße wird das Brennstoffbett regelmäßig aufgelockert und somit der Neigung zum Verbacken entgegengewirkt.In addition, it is particularly suitable for the combustion of baking solids, such as. B. from baking coal. The fuel bed is regularly loosened and thus loosened by the blasts of compressed air counteracted the tendency to cake.

Je nach der geforderten Wärmeleistung der Feuerung kann es sich als zweckmäßig erweisen, mehrere Brennkammern miteinander zu verbinden. In einem solchen Fall erweist es sich als vorteilhaft, Asche und unverbrannte Restbestandteile einer Brennkammer mittels der Druckluftstöße sukzessive durch die nachfolgenden Brennkammern zu fördern und die Entaschung erst nach Durchlaufen der letzten Brennkammer vorzunehmen. Diese Verfahrensweise gewährleistet einen maximalen Ausbrand des eingesetzten Brennstoffes.Depending on the required heat output of the furnace, it may prove to be useful to have several Combustion chambers to connect with each other. In such a case, it proves beneficial to use ashes and unburned residual components of a combustion chamber by means of the compressed air blasts successively through the to promote subsequent combustion chambers and ash removal only after passing through the last combustion chamber to undertake. This procedure ensures a maximum burnout of the used Fuel.

Eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitende Feuerungeinrichtung, die aus mindestens einer Brennkammer besteht, der durch einen als Anströmboden ausgebildeten Feuerrost sowie über im seitlichen Bereich der Brennkammer angeordnete Verbrennungsluftleitungen Druckluft zuführbar ist, wobei die Brennkammer einen ovalen oder birnenförmigen, sich in Richtung Anströmboden verengenden Querschnitt besitzt, zeichnet sich dadurch aus, daß ein Druckluftsystem vorgesehen ist, mittels dessen Druckluftstöße in vorgebbaren Zeitintervallen über den AnströmbodenA combustion device operating according to the method according to the invention, which consists of at least one Combustion chamber consists of a fire grate designed as an inflow base and over the side Combustion air lines arranged in the area of the combustion chamber can be supplied with compressed air, the combustion chamber an oval or pear-shaped cross-section that narrows in the direction of the inflow base possesses, is characterized in that a compressed air system is provided, by means of which compressed air blasts in predeterminable time intervals across the inflow base

und/oder über die seitlichen in der Brennkammer angeordneten Verbrennungsluftzuführungen in die brennkammer leitbar sind.and / or via the combustion air supply lines arranged at the side in the combustion chamber into the combustion chamber can be guided.

Weitere Erläuterungen zu der Erfindung sind dem schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel zu entnehmen. Es zeigtFurther explanations of the invention can be found in the exemplary embodiment shown schematically. It shows

F i g. 1 eine Feuerungseinrichtung mit zwei hintereinander geschalteten Brennkammern,F i g. 1 a furnace with two combustion chambers connected in series,

Fig.2 eine der Brennkammern gemäß Fig. 1 im Längsschnitt2 one of the combustion chambers according to FIG. 1 in Longitudinal section

F i g. 1 zeigt beispielhaft eine Feuerungseinrichtung mit zwei doppelwandig ausgebildeten Brennkammern Xa und Xb. Gemäß F i g. 2 sind beide Brennkammern von birnenförmigem odsr ovalem Querschnitt, wobei sich der Inne.nraum der Brennkammern von oben nach unten verengt Beide Brennkammern besitzen in ihrem unteren Bereich je einen Anströmboden 3 mit Bohrungen für die Verbrennungsluftzufuhr (Primärluft).F i g. 1 shows an example of a firing device with two double-walled combustion chambers Xa and Xb. According to FIG. 2, both combustion chambers have a pear-shaped or oval cross-section, the inner space of the combustion chambers narrowing from top to bottom.

Für die Zufuhr der Primärluft sind Anschlußstutzen sowie Luftverteilungsräume 4 im unteren Bereich der Brennkammern vorgesehen. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die Anschlußstutzen 8 über ein absperrbares Druckluftsystem 10 mit einer Druckluftzuführung zu verbinden.For the supply of primary air, connection pieces and air distribution spaces 4 are in the lower area of the Combustion chambers provided. In addition, there is the possibility of the connection piece 8 via a lockable To connect compressed air system 10 with a compressed air supply.

Weitere Verbrennungsluftzuführungen 9 sind im seitlichen Bereich der Brennkammern vorgesehen. Über diese Verbrennungsluftzuführungen wird weitere Verbrennungsluft als Sekundärluft in die Flamme geblasen.Further combustion air feeds 9 are provided in the lateral area of the combustion chambers. Above these combustion air feeds, more combustion air is blown into the flame as secondary air.

Bei der dargestellten Feuerungseinrichtung wird im Betrieb der Brennstoff, in diesem Falle backende Steinkohle mit einer Körnung von etwa 10 mm, übe; einen Fallschacht 5 in den oberen Bereich der Brennkammer Xa eingespeist. Die Einspeisung kann mechanisch, z. B. mittels geeigneter Transportschnekken, oder auch pneumatisch erfolgen. 3">In the case of the furnace shown, the fuel, in this case baking coal with a grain size of about 10 mm, is used during operation; a chute 5 fed into the upper region of the combustion chamber Xa. The feed can be mechanical, e.g. B. by means of suitable screw conveyors, or pneumatically. 3 ">

Auf ihrem Weg durch die Brennkammern wird die Kohle im Gegenstrom mit heißen Rauchgasen aus dem unteren Bereich der Brennkammern stark erhitzt und dabei vorentgast, wobei die Backfähigkeit der Kohle bereits reduziert wird. Anschließend gelangt sie auf den Anströmboden 3 und wird dort durch die vorhandene Glut gezündet Die benötigte Verbrennungsluft wird als Primärluft durch die Bohrungen in den Anströmboden bzw. als Sekundärluft durch die seitliche Verbrennungsluftzuführungen 9 zugeführt Die Rauchgase passieren zunächst eine Umlenk- und Beruhigungskammer, in der mitgeführter Staub abgeschieden wird, und gelangen dann in die Rauchgaszüge des Abhitzekessels.On its way through the combustion chambers, the coal is in countercurrent with hot flue gases from the lower area of the combustion chambers strongly heated and thereby pre-degassed, whereby the baking ability of the coal is already being reduced. Then it reaches the inflow base 3 and is there by the existing Embers ignited The required combustion air is supplied as primary air through the holes in the inflow base or supplied as secondary air through the combustion air supply lines 9 on the side. The flue gases pass first a deflection and calming chamber, in which the dust that is carried along is separated, and arrive then into the flue gas ducts of the waste heat boiler.

Die Schürung des Brennstoffes auf dem Anströmboden 3 der Brennkammer Xa sowie der Transport von Asche bzw. unverbrannter Kohle auf den Anströmboden 3 der Brennkammer 16 und schließlich die vollständige Entaschung dieser Brennkammern erfolgt durch Druckluftstöße, die durch die Bohrungen des Anströmbodens zugeführt werden. Die Druckluft wird dabei einer vorhandenen Druckluftversorgung oder einem Druckluftbehälter entnommen. Je nach Bedarf sind dabei, z. B. mittels geeigneter durch Zeitrelais gesteuerter Magnetventile, Frequenz und Amplitude der Druckluftstöße einstellbar. Beide Größen hängen unter anderem von Art und Menge des eingesetzten Brennstoffes sowie von der Zahl der für die vollständige Verbrennung zur Verfügung stehender Brennkammern ab. Je nach Bedarf können dabei die Druckluftstöße für die Brennkammer la und Xb gleichzeitig oder auch mit einer vorgegebenen Phasenverschiebung zugeführt werden. Ebenso kann je nach Bedarf die Verbrennungsluftzuführung in den verschiedenen Brennkammern entsprechend den vorhandenen Verbrennungserfordernissen variiert werden.The stoking of the fuel on the inflow base 3 of the combustion chamber Xa as well as the transport of ash or unburned coal to the inflow base 3 of the combustion chamber 16 and finally the complete ash removal of these combustion chambers is carried out by compressed air blasts that are fed through the bores in the inflow base. The compressed air is taken from an existing compressed air supply or a compressed air tank. Depending on your needs, z. B. by means of suitable solenoid valves controlled by time relays, the frequency and amplitude of the compressed air pulses can be adjusted. Both parameters depend, among other things, on the type and quantity of fuel used and on the number of combustion chambers available for complete combustion. Depending on requirements, the compressed air blasts for the combustion chamber la and Xb can be supplied simultaneously or with a predetermined phase shift. Likewise, the supply of combustion air in the various combustion chambers can be varied depending on the existing combustion requirements.

Zur Steuerung sowohl der Verbrennungsluftzufuhr als auch der für eine maximale Verbrennung sowie für die Entaschung vorgesehenen Druckluftstöße bedarf es lediglich eines geringen Aufwandes an Absperr- und Regelarmaturen außerhalb der heißen Zone der Feuerung. Im Feuerungsbereich selbst werden keine bewegten Teile mehr benötigt.To control both the combustion air supply and that for maximum combustion as well as for the de-ashing provided compressed air blasts only requires a small amount of shut-off and Control valves outside the hot zone of the furnace. There are no moving parts needed more.

Die erfindungsgemäße Feüerungseinrichtung eignet sich somit insbesondere für kleinere und mittlere Wärmeerzeuger, z. B. im Privatbereich.The guiding device according to the invention is therefore particularly suitable for smaller and medium-sized ones Heat generator, e.g. B. in the private sector.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

1 Patentansprüche:1 claims: 1. Verfahren zum Verfeuern fester Brennstoffe oberhalb eines als Feuerungsrost ausgebildeten Anströmbodens in mindestens einer Brennkammer, wobei die Schürung der Brennstoffe durch Druckluft erfolgt, dadurch ge kennzeichnet, daß die Druckluft in vorgegebenen Zeitintervallen stoßartig über den Anströmboden und/oder über seitlich in der Brennkammer angeordnete Verbrennungsluft-Zuführungen zugeführt wird.1. A method for burning solid fuels above one designed as a furnace grate Inflow base in at least one combustion chamber, the fuel being stoked by compressed air takes place, characterized in that the compressed air bursts at predetermined time intervals via the inflow base and / or via combustion air feeds arranged laterally in the combustion chamber is fed. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Brennstoffkammern miteinander verbunden werden und daß mittels der2. The method according to claim 1, characterized in that a plurality of fuel chambers with each other be connected and that by means of the - Drucklufistöße Asche und unverbrannter Brennstoff aus einer Brennkammer zunächst in eine nachfolgende Brennkammer gefördert werden.- Bursts of compressed air ashes and unburned fuel from one combustion chamber initially into a subsequent one Combustion chamber are promoted. 3. Feuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit mindestens einer Brennkammer, der durch einen als Anströmboden ausgebildeten Feuerrost sowie über im seitlichen Bereich der Brennkammer angeordnete Verbrennungsluftleitungen Druckluft zuführbar ist, wobei die Brennkammer einen ovalen oder birnenförmigen, sich in Richtung Anströmboden verengenden Querschnitt besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckluftsystem (10) vorgesehen ist, mittels dessen Druckluftstöße in vorgebbaren Zeitintervallen über den Anströmboden (3) und/oder über die seitlich in der Brennkammer (la bzw. \b) angeordneten Verbrennungsluftzuführungen (9) in die Brennkammerila bzw. 1 b) leitbar sind.3. Firing device for performing the method according to claim 1 with at least one combustion chamber, which can be supplied through a fire grate designed as an inflow base and via combustion air lines arranged in the side area of the combustion chamber, the combustion chamber having an oval or pear-shaped cross section narrowing in the direction of the inflow base , characterized in that a compressed air system (10) is provided, by means of which compressed air blasts at predeterminable time intervals via the inflow base (3) and / or via the combustion air supply lines (9) arranged laterally in the combustion chamber (la or \ b ) into the combustion chamber or 1 b) are controllable. 4. Feuerungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Brennkammer (Ia^ im oberen Bereich einen Fallschacht (5) zur Zuführung der Brennstoffe aufweist.4. Firing device according to claim 3, characterized in that the first combustion chamber (Ia ^ in the upper area a chute (5) for Having feed of the fuels.
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